前言

隨著硫磺制酸裝置的快速發展，硫酸裝置不僅能為下游裝置提供硫酸，還能持續供應能源（蒸汽）。這些蒸汽既可用于發電，也可供下游裝置使用，從而大幅降低能源消耗。對于獨立的硫磺制酸裝置而言，若將蒸汽用于發電，其產生的電量不僅能夠滿足裝置自身需求，還能向外部輸出。因此，硫酸裝置的熱能回收已成為我們關注的重點。

在傳統的三塔吸收工藝中，硫酸裝置僅能回收硫磺燃燒熱和二氧化硫轉化反應產生的熱能，總熱能回收率僅為65%左右。然而，隨著低壓余熱回收工藝的應用，硫酸裝置現在可以回收大部分吸收熱能，從而使總熱能回收率提升至92%以上。這顯著提高了熱能的利用率，但仍有接近8%的熱能未被利用，需要通過循環水帶走。這不僅消耗了水資源，還增加了動能消耗。因此，如何回收剩余的8%熱能成為我們探討的重點方向。

如何回收更多的熱能？

1、以某80萬噸硫磺制酸裝置為列

該裝置有余熱回收系統，干吸采用兩塔兩槽流程，脫鹽水通過低溫余熱回收預熱器加熱后進入除氧器，在冬季時，二吸上塔酸量為900m³/h，上塔酸溫為71.8℃，二吸泵出口酸溫為81.2℃，循環水進出口溫差為6℃，通過計算可得，二吸酸冷器循環水耗量為920m³/h。脫鹽水溫度為25℃，進除氧器脫鹽水溫度為70℃，除氧器把脫鹽水加熱到104℃還需額外補充0.5MPa低壓蒸汽10.6T/h左右。若把二吸酸冷器改變成脫鹽水第一次預熱器，二吸酸溫通過脫鹽水降溫，全裝置所需的180m³/h脫鹽水溫度會升至55℃左右，然后再經過低溫余熱回收預熱器加熱后，溫度可達到100℃，這時除氧器只需要補充1.5T/h左右蒸汽就可以把溫度提升到104℃。通過此次調整，循環水節約了900m³/h左右，并減少了二吸酸冷器結垢的風險，又降低了能耗，除氧器節約了9T/h的蒸汽消耗，提高了裝置裝置的蒸汽產率。

2、以新建80萬噸硫磺制酸裝置為列

把除氧器原始溫度從104℃調整到135℃，余熱鍋爐產汽壓力從3.82MPa提升到6.4MPa，經初步估算可得，整個裝置中壓產汽率從1.2t/t酸可提高到1.3t/t酸，6.4MPa蒸汽也增大了發電機的發電效率。干吸流程中，干燥酸通過脫鹽水預熱器換熱后進入干燥塔，干燥下塔酸通過二吸泵直接進入二吸塔吸收，吸收后的酸進入干燥循環槽，二吸不設置酸冷器，循環酸槽之間設串通管平衡兩槽液位。如下圖所示

低溫余熱回收產汽率保持不變，脫鹽水量總需求約190m³/h，經計算得脫鹽水每升高10℃可以把800m³/h的干燥酸和低溫余熱系統二級酸110m³/h溫降低3.2℃左右，若脫鹽水余熱器把25℃的脫鹽水加熱到80℃，干燥酸溫可降低17.6℃。也就是可把干燥循環酸槽90℃的酸溫降低到72℃進入干燥酸塔，在夏天高濕度環境下，干燥上下塔溫差為8℃左右（冬天溫度低濕度低溫差會更小），也就是二吸上塔酸溫在80℃左右，在裝置滿負荷狀態下，二吸塔上下塔溫差在9℃左右，滿足下塔酸溫在90℃左右，低溫余熱回收產酸通過低溫預熱器也可控制在90℃以內，熱平衡在夏天極端條件下就能維持。通過此種設計，整個裝置只有成品酸需要少量循環水，若成品酸的熱量被其他方式移走或用工藝水代替，整個硫酸裝置就不需建立循環水系統，整個裝置的熱能回收率會達到一個新的高度。

結語

此方案為簡單估算，禮正來公司致力于數字硫酸建設，若有凝問可致電咨詢。